一种大型循环水站塔下池在线清渣系统的制作方法

本技术涉及工业循环水处理，更具体地说，本技术涉及一种大型循环水站塔下池在线清渣系统。

背景技术：

1、大型工业循环水系统是现代重工业生产装置的核心公用工程，承担生产设备冷却换热、系统热量平衡、管网稳压及水质稳定调控等关键作用，循环水系统的运行稳定性直接决定生产线安全生产负荷与连续运行能力。塔下水池与吸水池之间设置的拦渣格栅，是循环水系统杂质拦截、水体缓冲和设备防护的关键构筑物。系统长期运行过程中，水体携带的泥沙、管网铁锈、微生物黏泥和设备腐蚀产物等杂质持续附着、沉积于格栅板面、滤网缝隙及边角位置，极易造成格栅淤积堵塞、池间过流断面缩减、水流阻力增大和循环换热效率下降等问题。

2、目前国内工业循环水站运维普遍采用人工停机清渣模式，行业整体自动化、智能化运维水平偏低，传统运维模式存在诸多不可规避的技术短板：一是停机清渣造成巨大生产损失，连续化生产线需整体停工配合清渣作业，设备频繁启停加剧机械损耗，直接影响企业产能与经济效益；二是有限空间作业安全风险极高，塔下水池及吸水池区域密闭潮湿，易积聚有害气体，人工下池作业存在缺氧、中毒和溺水等高危隐患；三是运维模式被动滞后，人工清渣均为堵塞后的事后治理，无法实现前置预防，且人工清理存在死角，易出现反复淤积板结；四是运维成本高昂，需配置专职运维班组定期巡检和清淤，人工、防护、水电及停机损耗综合成本居高不下。

3、同时，现有格栅清洗设备在不停机在线清洗和渣水闭环处理方面仍存在明显不足。例如，中国实用新型专利cn210385092u公开了一种可快速拆卸的循环水格栅，属于污水处理设备领域，包括矩形固定框架，沿所述矩形固定框架的框内设置有网板传动装置，在所述网板传动装置上安装有若干网板载具，所述网板载具中安装有网板。本装置不仅结构简单造价低，更是解决了循环水格栅网板更换困难的问题。当网板堵塞时，无需停机将整个装置取出，仅需将堵塞严重的网板从对应的网板载具上卸下即可，卸下的同时可以直接更换新的网板于网板载具中，卸下的网板通过简单的处理后还可重复使用，该方案通过网板传动装置配合高压喷嘴和毛刷组件实现网板在线更换与清洁，但仅针对网板本身的拆卸更换，缺乏配套的渣水分离结构，冲洗产生的含渣污水直接回流水池，极易造成系统二次淤积。中国发明专利 cn106049645a公开了一种火电厂凉水塔水池淤泥在线清理系统，包括位于凉水塔底部的水池，位于凉水塔外部的泥浆过滤池，一端深入水池底部一端深入泥浆过滤池上部的淤泥吸取装置，与泥浆过滤池相连的清水池，与凉水塔和水池相连的水循环装置。该方案通过机械臂带动吸盘清除池底淤泥并配合泥浆过滤池实现泥水分离，但无法解决格栅板面和滤网缝隙积渣的冲洗问题。

4、综上所述，现有技术无法满足大型工业循环水站不停机、无人值守、预防性智能清渣的实际需求，行业亟需一套集智能监测风险预判、不停机全域清渣、在线固液分离、全流程智能联动的一体化成套运维系统，替代传统人工停机清渣模式。

技术实现思路

1、本技术提供一种大型循环水站塔下池在线清渣系统，可在大型循环水站塔下池中实现全程不停机、无人值守预防性智能清渣。

2、第一方面，本技术提供一种大型循环水站塔下池在线清渣系统，该系统包括：设于塔下水池与吸水池之间的拦渣格栅、高压冲洗执行单元、渣水分离单元、智能传感监测单元以及智能联动控制单元；

3、所述拦渣格栅包含粗滤网和细滤网，所述粗滤网和所述细滤网错时分区独立清洗，当清洗任一层滤网时，其余滤网保持正常过流状态，以保持池间水流连续不中断；

4、所述高压冲洗执行单元包括高压供水主管、与所述高压供水主管连通的多个分区冲洗支管、分别设置于各分区冲洗支管上的电磁控制阀组、以及布置于拦渣格栅处的冲洗支架和设置于所述冲洗支架上的高压喷嘴；

5、所述渣水分离单元采用一体化集成式在线渣水分离装置，在线渣水分离装置进水口对接拦渣格栅底部排污导流槽，所述在线渣水分离装置进水口低于格栅底部排污导流槽出口，含渣污水依靠液位高差自流进入渣水分离装置，其中，所述排污导流槽的底部设定距离处设置有开合挡板，所述开合挡板通过铰接轴转动连接于排污导流槽的两侧边缘，关闭状态下开合挡板呈水平状态，打开状态下开合挡板呈倾斜状态，且倾斜一面对准在线渣水分离装置的进水口，使烂渣格栅清洗过程中产生的含渣污水依靠重力顺流排入至在线渣水分离装置；

6、所述智能联动控制单元包括plc可编程控制器，所述plc可编程控制器的输出端分别电性连接分区电磁控制阀组、渣水分离装置驱动机构及高压供水单元。

7、优选地，所述plc可编程控制器预留通用工业通讯接口，可与厂区循环水泵、旁滤设备、dcs生产管控系统实现双向数据通讯与联动控制；plc外接无线通信模块，可将系统运行参数、积渣预警信号、设备故障信息远程推送至中控室及运维终端，并接收远程调控指令。

8、优选地，所述智能传感监测单元包括积渣厚度传感器、格栅前后液位计和池间流速传感器，所述积渣厚度传感器、格栅前后液位计和池间流速传感器的信号输出端均与所述智能联动控制单元电性连接。

9、优选地，所述高压喷嘴通过万向球铰接头与所述冲洗支架连接，所述高压喷嘴可在预定角度范围内自由调节喷射角度。

10、优选地，所述分区冲洗支管与拦渣格栅一一对应配置，各分区冲洗支管配置独立的电磁控制阀组，所述plc可编程控制器配置为分区域、分时序依次开启各电磁控制阀组，对各组拦渣格栅轮流进行全域高压冲洗。

11、优选地，所述渣水分离装置自上而下集成重力沉降仓、精细过滤模块和螺旋自动排渣机构三级处理结构，过滤后的洁净清水回流至塔下水池循环复用，固态污泥由螺旋自动排渣机构定时外运。

12、优选地，所述粗滤网和所述细滤网通过起重机提升至冲洗工位进行清洗。

13、优选地，所述智能传感监测单元实时采集格栅积渣厚度、格栅前后液位差、池间水流流速多维度工况数据并上传至plc可编程控制器，plc内置多参数融合智能研判模型，根据多级阈值自动识别格栅轻微淤积、重度堵塞工况，分别执行预警提示与应急冲洗动作。

14、第二方面，本技术提供了一种基于上述系统的大型循环水站塔下池在线清渣方法，所述系统配置时序常态化冲洗模式和多参数预警应急冲洗模式两种协同运行模式：所述系统配置时序常态化冲洗模式和多参数预警应急冲洗模式两种协同运行模式；所述时序常态化冲洗模式为：所述plc可编程控制器按照预设周期和预设时长，分区域依次开启各分区电磁控制阀组，对各组拦渣格栅轮流进行全域高压冲洗，冲洗完成后延时关停阀组，实现常态化预防性清渣；所述多参数预警应急冲洗模式为：当格栅积渣厚度或格栅前后液位差的监测数据超出预设安全阈值时，所述plc可编程控制器优先推送预警信号，随即自动启动对应区域高压冲洗作业并同步联动渣水分离装置运行，直至监测参数回落至正常安全区间后系统自动复位停机。

15、本技术公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

16、本技术通过高压冲洗执行单元、渣水分离单元、智能传感监测单元和智能联动控制单元的系统性集成，实现了循环水塔下池与吸水池间拦渣格栅全程不停机、无人值守的预防性智能清渣运维，有效革新传统人工停机清渣模式，消除有限空间作业安全隐患与生产线停机损失：

17、首先，采用扇形广角喷嘴或旋转冲击喷嘴，扇形广角喷嘴覆盖面积大、冲洗效率高，适用于格栅表面松散附着物的快速剥离，旋转冲击喷嘴冲击力强、穿透性好，可深入滤网缝隙和边角死角，清除板结硬化的顽固积渣。两种喷嘴协同配合，实现全域无死角清洗，清洁效率远高于传统单一喷嘴冲洗方式，格栅前后压差恢复效果显著。

18、其次，拦渣格栅采用粗、细两层滤网串联布置，两层滤网错时分区独立清洗，清洗任一层滤网时其余滤网保持正常过流状态，池间水流连续不中断。该设计有效解决了传统单层格栅清洗时必须停机或减负荷运行的技术难题，真正实现了循环水系统的不停机连续运行，保障了池间过流能力不中断，消除了停机清渣带来的生产损失和安全风险。

19、进一步，渣水分离装置进水口低于格栅底部排污导流槽出口，排污导流槽的设定底部距离处设置有开合挡板，开合挡板通过铰接轴转动连接于排污导流槽的两侧边缘，关闭状态下开合挡板呈水平状态，打开状态下开合挡板呈倾斜状态，且倾斜一面对准在线渣水分离装置的进水口，使烂渣格栅清洗过程中产生的含渣污水依靠重力顺流排入至在线渣水分离装置，无需二次提升，有效避免了含渣污水的飞溅，大幅简化了系统管路结构和设备配置，降低了运行能耗和设备维护成本，同时消除了提升泵故障带来的系统停机风险。

20、然后，智能联动控制单元设置两级阈值实现分级控制，第一级阈值触发预警提示，提醒运维人员关注并安排计划性清洗；第二级阈值触发自动应急冲洗并联动渣水分离装置运行。该分级控制策略实现了从被动清渣到主动预防性治理的转变，既避免了过度冲洗造成的水资源浪费和设备磨损，又确保了格栅始终在安全工况范围内运行，实现了智能化与节能化的统一。

21、最后，一体化集成式在线渣水分离装置对清渣污水进行三级处理后，洁净清水回流至塔下水池循环复用，固态污泥定时自动外运，杜绝了含渣污水直接排放造成的二次污染和系统淤积加剧问题。高压冲洗用水利用厂区原有循环水泵出口高压侧旁接分流提供，无需额外配置高压供水泵站，大幅降低系统投资和运行成本。plc预留通用工业通讯接口和无线通信模块，可与dcs系统、运维终端实现双向数据通讯和远程控制，实现清渣运维的无人值守和远程智能管控。